用于粗粒化聚合物熔体模拟的现代朗之万积分器比较
计算物理
2020-04-22 v1 统计力学
数值分析
摘要
对于广泛的现象，当前的计算能力并不总允许对高维分子系统做全原子模拟以达到感兴趣的时间尺度。粗粒化(CG)是一种既定方法，可在保留原子模拟所用算法的前提下缓解计算限制的影响。理解诸如朗之万积分器等算法在 nontrivial 的CG分子系统上的表现十分重要，尤其是可使用多大的积分时间步长而不向感兴趣的 averaged 量中引入不可接受的错误。为此，我们在CG聚合物熔体上考察了三种不同的朗之万积分器：Leimkuhler与Matthews近期提出的BAOAB方法、Gronbech-Jensen与Farago方法(即G-JF)，以及常用的Brunger-Brooks-Karplus积分器(亦称BBK)。我们计算并分析了各自的关键统计性质。结果表明，当摩擦参数较小时三种积分器表现相似；然而在此区间外，使用大积分步长会对所考察的所有积分方法(除G-JF外)产生相对预测扩散系数与稳态分布的显著偏差。
引用
@article{arxiv.1904.00532,
title = {Comparison of Modern Langevin Integrators for Simulations of Coarse-Grained Polymer Melts},
author = {Joshua Finkelstein and Giacomo Fiorin and Benjamin Seibold},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00532},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 7 figures